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1、吊鹿沟水库输水洞工程设计张宏生（辉南县水利勘测设计处，吉林，辉南，135100）【摘要】吊鹿沟水库大坝为粘土心墙坝，运行至今已有40多年。原施工质量较差，输水洞塔身断裂、倾斜，水位变化区混凝土局部剥蚀破坏；出口陡坡段边墙倾斜，消力池段边墙己倒塌；闸门及启闭设备年久失修，己无法正常运行，输水泄洪存在很大的安全隐患。通过实地考察，输水洞己不能安全运行，木次设计将输水洞洞径确定为1.5×1.8米、进水塔竖井前为有压洞，竖井后采用无压洞，同时完善消能设施，消除了输水洞的安全隐患。【关键词】输水洞；洞径选择；消能计算；安全运行1概述吊鹿沟水库位于辉发河流域石道河支流吊鹿沟河中游，坝
2、址位于辉南县庆阳镇文胜堡东南lkm处，琐址地理位置为东经126°39′13″,北纬42°28′，坝址以上流域面积为7.92km2。水库总库容111.25万m3,正常蓄水库容79.5万m3,死库容5.5万m3。设计灌溉面积2100亩，担负着下游庆阳镇及辉发城镇7个村近6000人、1.55万亩耕地、2座学校的防洪任务。是一座以防洪、灌溉为主，结合养殖等综合利用的小（1）型水库。水库枢纽工程由土坝、溢洪道、输水洞组成。2输水洞工程地质条件评价新建输水洞位于大坝左侧，桩号为0+126m,与坝轴线成80°角。其建筑物地基主要由含壤土碎
3、石颗粒组成，其强度可满足建筑物设计要求。输水洞洞壁与两侧土体间脱离接触，渗漏严重,后坝脚输水洞左侧出现泉眼，漏水成流，受冻胀影响，出口段边墙倾斜、消力池边墙倒塌，己不能正常发挥使用功能。如拆除重建，基础坐落在坡积的含壤土碎石层上可满足要求。3输水洞断面尺、r确定3.1进水塔竖井前有压洞断面尺寸输水洞位于大坝左侧，桩号为0+126m,进水塔竖井段前采用有压洞，洞进出口底高程均为324.0m,洞长7.4m,根据过流能力验算成果，确定洞身尺寸为0.8m×0.8m（宽的方洞。3.2竖井后无压洞断面尺寸竖井后采用无压洞，洞进口底高程为324.0m,纵坡坡比2:100,洞出口底高程为
4、323.22m，无压洞长39m，进水塔段与洞身段间的渐变段长3.3m。洞身尺寸为1.5m×1.8m（宽×高）。3.2.1输水洞的过流能力计算输水洞进U段为有压洞，方形，进U断面尺、j*为b×h=0.8m×0.8m。库水位在324.80m以上为有压流，过流能力按以下公式计算：经计算，输水洞在正常高水位吋，过流量为10.60m3/s。有压洞洞身尺寸为0.8m×0.8m（宽×高）的方洞，满足要求。3.2.2洞内水面线推求隧洞底坡取为2%，大于临界底坡ik=0.017,收缩断面水深hc=1.27m,小于临界水深hk=2.
5、66m和正常水深h0=3.03,洞内的水面曲线为C2型奎水曲线，下游水位为1.3m,下游水位低于洞内均匀流水深N_N线高程，下游水位不影响洞内泄流。水跌发生在洞外。据能量方程，利用《水力计算手册》中的“分段求和法”计算水流自收缩断面至输水洞出口输水洞无压洞水面线。以输水洞有压段为收缩断面处为起始桩号0+000m,其流速为10.44m/s。水面线计算成果见下表：水面线计算成果表输水洞出U处水深为1.60米，流速为7.94m/s。本次设计取无压段涵洞高度为1.8m,宽度1.5m,纵向比降0.02,满足要求。4输水洞出UI消能设计消能方式为底流消能，采用下式计算：计算结果:校核洪水位332
6、.83m:弗汝德数Frc:1.57,跃后水深：4.15m,消力池出U水面落差AZ:2.69m,消力池深度S:0.67m,水跃长度Lj:5.37m,消力池长度Lk:4.08mo故消力池设计为:池长5.0m,池深0.7m,池底高程319.30米,池宽1.5米。5输水洞结构总体布置新建输水洞位于大现左侧，桩号为0+126m，与现轴线成80°角，属无压洞，全长72.3m,由引水渠、进口段、有压段、进水塔段、洞身段、消力池段及尾水渠组成。引水渠长10m,渠底高程为324.0m，与渠首河床齐平。渠道为梯形断面，底宽2.4m，边坡为1:2,采用混凝土预制板衬砌。进U段由八字翼墙及有压洞组成
7、。八字翼墙段长4.50m，采用混凝土重力式挡土墙结构，墙顶宽0.4m,进口底板高程为324.0m,厚0.4m;进口洞身段长7.40m,为有压段，洞身尺寸为0.8m×0.8m（宽×高）的方洞,洞身与闸室段连接处的结构缝采用橡胶止水。进水塔闸室段长4.10m,宽3.70m，为有压段，采用钢筋混凝土结构。主要由塔身、检修层、启闭机室及交通桥组成。塔身尺1*为3.7m×3.7m<^×宽），壁厚0.4m，检修层底板高
